一、设计背景和目标
智慧考场系统是在大数据与人工智能等技术框架下,充分利用行为分析、语音分析、人脸识别、系统控制等技术,从近、中、远三个角度,对考生进行“多对一”的监控,对考生各种作弊行为进行智能分析,实现智能监考、甚至是无人监考的一种考场形式。
1.智慧考场系统建设意义和作用
智慧考场系统可以大大节省老师的监考工作量、减少工作强度,方便考生就近参加考试,减少主考单位组考的压力,增强过程记录、提高监考水平。智慧考场特别适合于对“形成性成绩”提供强有力的技术保证。
智慧考场系统可以充分发挥计算机考试(机考)的优势,解决机考不能解决的作图等手写输入问题,兼容纸考与机考,是将考试电子化的最佳解决方案。
(1)对学生,降低其参加考试的成本。
(2)对老师,减少工作量,提高效率。
(3)对学校而言,可以有效监控学生,防止作弊,大幅降低考试成本。
(4)对学校而言,提供应对上级检查与教学评估的过程性记录。
(5)对上级机关,提高监管能力,事中监控,事后抽查。
(6)提高学习质量,以考促学。
2. 纸考弊端分析
(1)传统集中考试的问题:
⊙诸多不便请假、出差、时间成本、差旅住宿成本。
⊙试卷打印/分发/阅卷、考场安排等考试组织成本。
⊙缺少智能监考。
(2)在线考试系统的问题
⊙无法解决作图与公式等手写输入问题。
⊙缺少智能监考,考试组织成本还是比较高。
需要有一种既能发挥在线考试的优势,同时又让考生就近参加考试,而上级又可以监管,保证考试公平的智能监考系统。
3. 智慧考场系统发展形式
(1)对在线考试进行智能监考。
(2)建设“无人共享考场”。
二、设计思路
未来校园将是科技与教育交融的结晶,让学生们更好地享受学习的乐趣,未来校园必修具备先进的网络设施和设备支持,智能化管理系统可以提高校园管理的效率和便利性,设计未来校园需要综合考虑教育,科技,创新的要求,以提供良好的学习和生活环境。未来的校园将会更加数字化、个性化、实践化,为学生提供更加优质、高效的学习体验。同时,未来的校园也可能会更加注重培养学生的综合素质和未来发展潜力,以适应不断变化的社会需求。通过科技应用和创新教育系统,可以提高教育质量,推动教育改革,实现未来校园的目标和效益,在未来学校的设计中,诚信考场是我们需要注重的一个问题,为了节省人工劳力,为教师提供更多休息时长,在老师的指导下,我们设计了Al智慧监考系统。
我们这个作品有一下硬件设施组成:舵机,二哈人脸识别传感器,Adioure主板;LED灯,按钮,温湿度传感器,行空板;摄像头,显示屏组成。
为防止除考生以外的人进入考场,我们设计了人脸识别系统,人脸识别系统主要有三部分硬件,舵机,二哈人脸识别传感器,主板,首先我们需要将考生的个人信息提前录入系统中,如果这位学生的个人信息已被录入系统中,当他站在考场外时,二哈人脸识别传感器将会自动捕捉他的人脸,使大门打开,让学生进入,并且监考区域会亮起绿灯,以提醒老师考生的到达,第二位同学与上一位同学相似,第三位同学的个人信息没有被录入到系统中,当她来到考场外时,大门就不会有任何的变化。
我们在每间教室里安装了网络实时监控系统,通过摄像头将考试区内考生的一举一动展示在 监控区的显示屏上方便老师观看考生的实时动态。
第一功能是监考区和考试区的交互系统,我们在行空板中编写程序,制定六个按钮,分别对应六名同学的座位号,当考生区中有考生有状态不佳或行为不端时 ,监考区的老师可按动相应的按钮,考生区的考生桌上便会亮起红灯 ,提醒该考生 ,此提醒上限为三次 ,而当考生区的考生有试卷字迹模糊不清时,可按动自己桌上的按钮, 同时亮起绿灯 ,监考区就会想起相应的警报 ,从而使监考老师快速到达相应考场,并通过桌子上的绿灯及时锁定考生 ,并对其提供帮助 。
第二功能是考试区的环境监测系统,他通过温湿度传感器将考试区的温度湿度显示在行空板上,现在的温湿度是26.5。据实验表明,考生答题的最适宜环境是温度为16至26摄氏度,湿度为30至70,我们现在的环境适合考试打题,在外界光较弱时我们可以调节考试区内的LED灯,使室内光线适合考生答卷,在安静环境下的声音分贝为三十至四十分贝,当考试区的声音分贝超过这个范围是可能是出现了考生说话等现象,需要监考老师前往该考场查看
三、材料清单
主要软件:Mind+ 类型:图形化编程、PYTHON编程
主要硬件:蘑菇云公司的硬件产品 类型:开源硬件



四、制作过程


五、外观图片

功能简介图:
功能一:是监考区和考试区的交互系统,我们在行空板中编写程序,制定六个按钮,分别对应六名同学的座位号,当考生区中有考生有状态不佳或行为不端时 ,监考区的老师可按动相应的按钮,考生区的考生桌上便会亮起红灯 ,提醒该考生 ,此提醒上限为三次 ,而当考生区的考生有试卷字迹模糊不清时,可按动自己桌上的按钮, 同时亮起绿灯 ,监考区就会想起相应的警报 ,从而使监考老师快速到达相应考场,并通过桌子上的绿灯及时锁定考生 ,并对其提供帮助 。
功能二:是考试区的环境监测系统,他通过温湿度传感器将考试区的温度湿度显示在行空板上,现在的温湿度是26.5。据实验表明,考生答题的最适宜环境是温度为16至26摄氏度,湿度为30至70,我们现在的环境适合考试打题,在外界光较弱时我们可以调节考试区内的LED灯,使室内光线适合考生答卷,在安静环境下的声音分贝为三十至四十分贝,当考试区的声音分贝超过这个范围是可能是出现了考生说话等现象,需要监考老师前往该考场查看为校训展示。
功能三:人脸识别进门系统。为防止除考生以外的人进入考场,我们设计了人脸识别系统,人脸识别系统主要有三部分硬件,舵机,二哈人脸识别传感器,主板,首先我们需要将考生的个人信息提前录入系统中,如果这位学生的个人信息已被录入系统中,当他站在考场外时,二哈人脸识别传感器将会自动捕捉他的人脸,使大门打开,让学生进入,并且监考区域会亮起绿灯,以提醒老师考生的到达,第二位同学与上一位同学相似,第三位同学的个人信息没有被录入到系统中,当她来到考场外时,大门就不会有任何的变化。
六、原创代码
(1)监考区和考试区的交互系统


(2)进门时的人脸识别系统

七、遇到问题
1.考场监控系统,我们最开始用的是蘑菇云的摄像头+主板+显示屏来完成的。但是在制作过程中,用到了OPENCV的技术,我们不太会,用蘑菇云公司的技术人员请教,但是他们的技术工程师的给的回复是这个技术太先进,现在还没有完全成熟的教学内容,说白了他们也不太会。于是我们只能更改方案。后来在老师的建议下,这个功能我们用了一个同学以前购买的无人机的相应设备来完成的。
2.在人脸识别功能实现的过程中,二哈人脸识别传感器的编程出现了些小的问题,最终在老师的帮助下完成的。
3.在每一个桌子上安装LED灯和按钮的时候,接线出现了问题,我们反工了三次,这个技术难度不大,但是需要细心。
八、展望与总结
在应用AI智慧监考系统技术以后,我们可以在考前利用AI智能监控,可以快速检测我们的身体状况和心理状况,如果有同学身体不适,智能机器人可在考前对其提供相应的帮助,在考试时,AI智能监控也会起到监视的作用,当监测到异常行为时,系统就会自动发出警告,也避免了人为可能出现的误判等一系列问题;我们还可以根据考生的高矮程度调节座椅和桌子高度,让考生更加舒适的答卷;我们可以脱离纸质考试,所有的试卷和答案都会在电子设备上完成和提交,这也需要AI监考系统进行实时的监控和管理;在听力考试中,AI可以随时进行听力质量检测,避免有吐字不清模糊现象出现,为考生提供更好的考试环境;在考试前,我们还可以利用智能题库,选出自己在学习过程中的薄弱环节,AI就可以出一份专属的试题,以便更好的备考考出好成绩;在教育系统的进一步完善下,我们将会普及全校及全国,使用AI智慧监考系统,在人为观看监控器的同时, 我们也将在监考区安装AI智能,若出现与AI识别不统一问题,系统就会自动上报领导,以避免人为或AI识别失误。
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